正常精子形狀類似蝌蚪，頭部是橢圓形的，中段細，尾部是直的、非捲曲的、均一的，比中段細。在精液檢查中，可以見到頭部為尖頭、錐形頭、不規則形、大頭、小頭、雙頭，中段增粗、有胞漿小體，尾部粗短、分叉、捲曲、雙尾等異常精子。頭部含有遺傳物質，它的缺陷對生育影響較大；胞漿小體大於精子頭的一半，意味着精子不成熟；尾捲曲可能與鋅元素含量有關，其他尾部缺陷可能與無症狀生殖系統感染有關。一個精子可能有多種缺陷，精子形態異常往往與少精或精子活力差同時存在，但有時也可單獨存在。精子畸形率的增高，往往間接反映了睾丸生精功能的障礙，也必然影響到精子的受精能力。
對精子形態的評價要針對整個精子：
即包括頭、中段和尾。應將精子塗片並染色後觀察，只有頭、中段和尾都正常的精子才正常，所有形態處於臨界狀態的精子均列為異常。按照嚴格的標準，15％或更多的精子應具有正常形態。如果正常形態精子少於15％，則稱為畸精子症，可造成不育。如果畸精子症經全面詳細的檢查而找不出任何明確原因時，稱為特發性畸精子症。精子形態異常時，不利於穿透宮頸黏液而進入子宮腔和輸卵管，頭部畸形時多數無頂體，可導致精子無法與卵子融合。
目前精子畸形率檢查存在兩方面的侷限：
一是精子畸形類型的產生和意義不甚明瞭，並且各類畸形對受精的影響可能不盡相同，而精液分析報告中往往只提供畸形率而無分類，從而影響判斷。二是目前的檢查方法是全精液塗片、染色後觀察，無法區分畸形精子是活精子還是死精子，由於精子死亡後可能引起精子變形，尤其是死精子百分率較高時，會出現精子畸形率高的表象；而提取高活力精子會使精子獲能，引起精子的一些形態改變，影響對精子形態是否正常的判別。因此，精子畸形率不能簡單地由百分數判別，而應由醫生綜合判定。
